DE19737885B4

DE19737885B4 - Kreiselpumpe zur Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemisches

Info

Publication number: DE19737885B4
Application number: DE1997137885
Authority: DE
Inventors: Dieter Hoffmeier
Original assignee: Oase Pumpen Wuebker Soehne GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: OASE GMBH, 48477 HOERSTEL, DE
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2017-08-30
Also published as: DE19737885A1

Abstract

Kreiselpumpe zur Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemisches mit einem Laufrad mit voneinander beabstandeten Verwirbelungsansätzen (4) sowie wenigstens jeweils einer Wasser- und einer Luftzuführung (9), dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad als Schaufelrad ausgebildet ist, an dessen Laufradschaufeln (1, 2) die Verwirbelungsansätze (4) angeordnet sind, und daß die Verwirbelungsansätze (4) derart voneinander beabstandet angeordnet sind, daß das Laufrad als Formstück, insbesondere Spritzgußstück, in einer Form mit nur einer Teilungsebene herstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zur Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemisches nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Praxis sind derartige als Kreiselpumpen ausgebildete Dispergatorpumpen ( DE 44 16 447 C1 ) bekannt, deren Pumpenrad eine Vielzahl in Umfangsrichtung und in Achsrichtung nebeneinander liegender und sich in radialer Richtung erstreckender Verwirbelungsansätze nach Art einer Rundbürste aufweisen. Ein solches Pumpenrad ist schwer herzustellen, da es wegen der sich in axialer Richtung mehrfach überdeckend angeordneten Verwirbelungsansätze aus Entformbarkeitsgesichtspunkten nicht in einer einzelnen Gußform herstellbar ist, sondern dementsprechend aus mehreren Scheiben zusammengesetzt werden muß. Darüber hinaus hat ein derartiges Pumpenrad einen geringen Pumpenwirkungsgrad.

Gemäß WO 88/04 524 A1 ist ebenfalls eine Kreiselpumpe zur Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemisches bekannt, wobei am Laufrad die Schaufeln radial verbindende Ansätze angeordnet sind. Damit wird bereits außerhalb der Kreiselpumpe beim Einsaugen des Wassers in den Ansaugstutzen an der Wasseroberfläche ein Wasser-Luft-Gemisch erzeugt und erst anschließend in der Kreiselpumpe mit dem sauerstoffarmen Umgebungswasser der Pumpe vermischt. Dabei dienen die Ansätze zwischen den Laufradschaufeln zur Erzeugung einer axialen Sogwirkung ober- und unterhalb des Laufrades und bilden dabei eine Trennebene zwischen den zugeführten Fördermedien, so daß diese erst nach einer radialen Beschleunigung außen am Laufrad vermischt werden, wobei die die Verwirbelung verursachenden Turbulenzen allein von den Laufradschaufeln erzeugt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kreiselpumpe anzugeben, die auf einfache Weise herstellbar, insbesondere aus einer unkomplizierten Gieß- oder Preßform entformbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Anordnung der Verwirbelungsansätze, derart daß die Teilungsebene einer Herstellungsform zwischen jeweils zwei benachbarten Verwirbelungsansätzen derart verspringt bzw. zwei benachbarte Verwirbelungsansätze dergestalt verbindet, daß das Laufrad der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe in einer zweiteiligen Form gefertigt werden kann, wird die Herstellung der gesamten Kreiselpumpe erheblich vereinfacht und werden die Herstellungskosten herabgesetzt.

Besonders einfach zu entformen ist eine Ausführungsform des Laufrades, bei dem die Verwirbelungsansätze so angeordnet sind, daß sie sich in axialer Blickrichtung nicht überdecken. Die Herstellungsform kann dann so gestaltet werden, daß ihre beiden Teile einfach in axialer Richtung des Laufrades auseinanderziehbar sind.

Besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäße Kreiselpumpe wirkt sich eine Ausgestaltung des Laufrades als Schaufelrad aus, wobei die Verwirbelungsansätze an den Laufradschaufeln angeordnet sind. Eine derartige Kreiselpumpe hat neben einer guten Vermischungswirkung von Luft und Wasser aufgrund der Schaufeln einen erheblich höheren Pumpenwirkungsgrad als die bekannten gattungsgemäßen Kreiselpumpen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten, im folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung; es zeigen:
1 Das Laufrad einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe in perspektivischer Darstellung,
2 eine andere Ausführungsform des Laufrades in perspektivischer Darstellung,
3 eine weitere Ausführungsform des Laufrades in perspektivischer Darstellung,
4 im Schnitt eine Kreiselpumpe mit an unterschiedlichen Umfangsbereichen endender Luft- bzw. Wasserzuführung in vereinfachter Darstellung und
5 im Schnitt eine Kreiselpumpe mit vor dem Laufradeintritt endenden Luft- und Wasserzuführungen in vereinfachter Darstellung.
In sämtlichen Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Das in 1 dargestellte Laufrad weist insgesamt sechs Laufradschaufeln 1, 2 auf, die sämtlich von der Nabe 3 des Laufrades nach außen spiralförmig zurückgebogen sind. Dadurch wird ein gegenüber einem Laufrad mit sich von der Nabe radial nach außen erstreckenden Laufradschaufeln noch weiter verbesserter Pumpenwirkungsgrad erreicht. Um den Antrieb eines solchen Laufrades, dessen Drehrichtung durch die Biegung der Laufradschaufeln 1, 2 festgelegt ist, in möglichst einfacher und kostengünstiger Weise durch einen elektrischen Einphasen-Synchronmotor zu ermöglichen, sind in bekannter Weise ein Teil der Laufradschaufeln 1 derart elastisch ausgebildet, daß sie sich, beim Anlauf des Synchronmotors entgegen der vorgegebenen Drehrichtung in radialer Länge aufspreizen und dem Motordrehmoment einen so hohen Widerstand entgegen setzen, daß der Motor gebremst wird und in die entgegengesetzte, richtige Drehrichtung anläuft. Zwischen jeweils zwei elastischen Laufradschaufeln 1 befindet sich jeweils eine starre Laufradschaufel 2, auf der Verwirbelungsansätze 4 in Umfangsrichtung seitlich zueinander versetzt angeordnet sind. Die starren Laufradschaufeln 2 sorgen für das Ansaugen bzw. Fördern von Luft und Wasser, während die Verwirbelungsansätze zum Zerkleinern von Luftbläschen und einer guten Vermischung von Luft und Wasser dienen.
Bei der in 2 abgebildeten Ausführungsform des Laufrades weisen die Verwirbelungsansätze 4 jeweils mehrere sich parallel zur Drehachse des Laufrades erstreckende Stabfortsätze 5 auf, wodurch die Zerkleinerung von Luftblasen und die Vermischung von Luft und Wasser noch weiter verbessert werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß 3 bestehen die Verwirbelungsansätze aus sich flossenartig mittig der starren Laufradschaufeln 2 erstreckenden Stegen 6, an denen sich zu beiden Seiten sich parallel zur Drehachse des Laufrades erstreckende Stabfortsätze 5 angeordnet sind. Auch mit einem solchen Laufrad erzielt man eine gute Zerkleinerung der Luftblasen und Vermischung von Luft und Wasser.
In den 4 und 5 werden unterschiedliche Möglichkeiten der Luft- und Wasserzuführung zum Laufrad einer Pumpe vereinfacht dargestellt. In 4 erkennt man ein Pumpengehäuse 7 mit einer Wassereinlaßöffnung 8 und einer schlauchartigen Luftzuführung 9. Durch die Gestaltung des Pumpengehäuses 7 wird das Wasser (angedeutet durch ausgefüllte Pfeile 10) unmittelbar an den unteren Umfangsbereich des Laufrades geleitet, wohingegen die Zuführung 9 für die Luft (angedeutet durch Umrißpfeile 11) im oberen Umfangsbereich des Laufrades endet. Dadurch wird auch bei geringer Pumpendrehzahl eine ausreichende Saugwirkung auf die Luft ausgeübt und eine gute Vermischung gewährleistet.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 wird die Luftzuführung 9 durch die Form des Pumpengehäuses 7 bis zu dem Bereich der Wassereinlaßöffnung 8 nach unten fortgesetzt, wodurch bereits vor dem Eintritt von Luft und Wasser in das Laufrad eine gewisse Vormischung entsteht. Besonders bei hohen Drehzahlen bzw. großen Fördermengen der Pumpe kann durch diese Ausführungsform eine sehr gute Vermischung von Luft und Wasser erzielt werden.

Claims

Kreiselpumpe zur Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemisches mit einem Laufrad mit voneinander beabstandeten Verwirbelungsansätzen (4) sowie wenigstens jeweils einer Wasser- und einer Luftzuführung (9), dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad als Schaufelrad ausgebildet ist, an dessen Laufradschaufeln (1, 2) die Verwirbelungsansätze (4) angeordnet sind, und daß die Verwirbelungsansätze (4) derart voneinander beabstandet angeordnet sind, daß das Laufrad als Formstück, insbesondere Spritzgußstück, in einer Form mit nur einer Teilungsebene herstellbar ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsansätze (4) sich in axialer Richtung nicht überdeckend angeordnet sind.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufradschaufeln (1, 2) von der Nabe (3) nach außen entgegen einer vorgegebenen Drehrichtung spiralförmig zurückgebogen und, zum Antrieb der Kreiselpumpe durch einen Einphasen-Synchronmotor, wenigstens teilweise derart elastisch ausgebildet sind, daß sie sich beim Anlauf des Synchronmotors entgegen der vorgegebenen Drehrichtung in radialer Länge aufspreizen.
Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung des Laufrades jeweils eine Verwirbelungsansätze (4) tragende starre Laufradschaufel (2) und eine elastische Laufradschaufel (1) im Wechsel angeordnet sind.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsansätze (4) sich im wesentlichen parallel zur Drehachse des Laufrades erstreckende Stabfortsätze (5) aufweisen.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verwirbelungsansätze (4) von den starren Laufradschaufeln (2) aus in im wesentlichen radialer Richtung nach außen erstrecken.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsansätze (4) Stiftform aufweisen.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsansätze (4) in Umfangsrichtung zueinander seitlich versetzt angeordnet sind.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der die Verwirbelungsansätze (4) tragenden starren Laufradschaufeln (2) mehrere Verwirbelungsansätze (4) aufweist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- (9) und Wasserzuführungen an verschiedenen Umfangsbereichen des Laufrades enden, wobei die Luftzuführung (9) oberhalb der Wasserzuführung endet.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- (9) und Wasserzuführungen zum Erhalt einer Vormischung bereits vor dem Laufrad zusammentreffen und die Vormischung aus Luft und Wasser durch eine gemeinsame Zuführung am Laufrad eingeleitet wird.